解：查表得抗滑移系数为
,预应力
。
单个螺栓的最大拉力：
连接的受剪承载力设计值应按下式计算：
按比例关系可求得：
故有 则受剪承载设计值:
综上,连接满足要求。
第４章 轴心受力构件
６. 图 4-25 所示两种截面，板件均为焰切边缘，面积相等，钢材均为 Q235。当 用作长度为 10m 的两端铰接的轴心受压柱时，试计算设计承载力各是多少,并验 算局部稳定是否满足要求。
。
钢材为 Q23５，截面无削弱。试设计柱的截面:
（1） 采用普通轧制工字钢
（2） 采用热轧 H 型钢
（3） 采用焊接工字形截面,翼缘板为焰切边
解：(1)采用普通轧制工字钢
假定
，对热轧工字钢，查表可知：当绕轴 x 失稳时属于ａ类截面，当绕ｙ
失稳时属于 b 类截面。
需要的截面几何量为:
查表，选截面为Ｉ63c,则有 因截面无孔削弱，可不验算强度；又因轧制工字钢的翼缘和腹板均较厚,可不验 算局部稳定，只需进行刚度和整体稳定验算。
钢结构设计原理课后习题
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第 3 章 钢结构的连接
12． 如图 3-５7 所示的对接焊缝,钢材为 Q235,焊条为Ｅ43 型,采用焊条电弧焊, 焊缝质量为三级，施焊时加引弧板和引出板。已知，试求此连接能承受的最大荷 载。
截面验算： 因截面无约束,可不验算强度。 刚度和整体稳定验算:
刚度满足要求 又
，由其查表可得
故整体稳定性满足要求。 局部整体稳定验算：
故局部稳定满足要求。
解：（1)确定焊缝计算截面的几何特征 ｘ轴惯性矩：
中性轴以上截面静矩:
单个翼缘截面静矩:
（2）验算焊缝强度 焊缝最大拉应力(翼缘腹板交接处)：
查表知，
,所以焊缝强度不满足要求。
1９. 按高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接设计习题 1８中的钢板的拼接，采 用８.８级Ｍ2０( =21．５mｍ)的高强度螺栓，接触面采用喷吵处理。
（1） 确定连接盖板的截面尺寸。 （2） 计算需要的螺栓数目并确定如何布置。 （3） 验算被连接钢板的强度。 解:（1）摩擦型设计
查表得每个 8.8 级的 M20 高强度螺栓的预拉力
做喷砂处理时
。
单个螺栓的承载力设计值:
,对于Ｑ235 钢材接触面
所需螺栓数：
(２）承压型设计 查表知,。 单个螺栓的承载力设计值:
解:因有引弧板和引出板，故焊缝计算长度
，则焊缝正应力应满足：
其中, 故有，
故此连接能承受的最大荷载为
。
１3． 图 3-５8 所示为角钢２∟140×1０构件的节点角焊鏠连接,构件重心至角
钢肢背距离
,钢材为 Q2 ３5BF,采 用手工 焊 ，焊条为 E43 型，
，构件承受静力荷载产生的轴心拉力设计值为 N=１1００kＮ， 若采用三面围焊,试设计此焊缝连接。
因其翼缘
,故取
。
刚度满足要求。
又
，由其查表可得
故整体稳定性满足要求。 (2）采用热轧 H 型钢 由于热轧Ｈ型钢可以选用宽翼缘的形式，截面宽度较大，因而长细比的假设值可
适当减小,假设
，对宽翼缘截面
，故构件的截面为类型均为 b 类。
பைடு நூலகம்
需要的截面几何量为:
查表，试选
。
截面验算: 因截面无孔削弱，可不验算强度；又因轧制 H 钢的翼缘和腹板均较厚，可不验算
解:（a）如图所示，截面的几何特性为:
因板件均为焰切边缘,故构件的截面分类均为 b 类,
验算局部稳定:
故局部稳定满足要求。 (b)如图所示，截面的几何特性为:
因板件均为焰切边缘，故构件的截面分类均为ｂ类，
验算局部稳定：
故局部稳定满足要求。
７. 某桁架杆件采用双角钢截面,节点板厚 8mm,钢材为Ｑ235。承受轴心压力设
，端板与 ，求最小
解:把力化简至中心点,如右图所示,螺栓群承受拉力、弯矩和剪力的共同作用, 单个螺栓的最大拉力：
由
，得。
连接的受剪承载力设计值应按下式计算:
按比例关系可求得：
故有 则受剪承载设计值:
化简得。 综上,查表可知最小螺栓直径为 M2０,此时
,满足题意。
21． 验算图３-63 所示的高强度螺栓摩擦型连接，钢材为 Q235，螺栓为 10.９ 级 M20,连接接触面采用喷吵处理。
局部稳定，只需进行刚度和整体稳定验算。因其翼缘
,故取
。
刚度满足要求。
又
，由其查表可得
故整体稳定性满足要求。 （3)采用焊接工字形截面，翼缘板为焰切边
假设
，组合截面一般有
,故构件的截面为类型均为 b 类。
需要的截面几何量为:
按经验计算，工字形截面:
根据以上参数，设计截面尺寸如右图所示。 截面的几何特性为:
解
：
正
面
角
焊
缝
且
故可取
，此时焊缝的计算长度
正面焊缝的作用:
则由平衡条件得：
所以它们的焊缝长度为 ,取 37０mm,
,取 95mm。
１７. 如图 3-61 所示的焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝，拼接处
作用有弯矩
，剪力
，钢材为 Q２３5Ｂ钢，焊条用 E43
型，半自动焊，三级检验标准,试验算该焊缝的强度。
计值
,杆件的计算长度为
选用杆件的最小截面，并验算所选截面。
。试按容许长细比
解：假定
,对轧制双角钢截面，截面分类均为 b 类
需要的截面几何量为：
查表,选用截面 2∟４5×3
当
时,
此时,
,
，
故需根据 重选截面。选用截面 2∟70×4
当
时,
此时，
,
,
故截面满足要求。
9． 某轴心受压柱承受轴向压力设计值
，柱两端铰接，
所需螺栓数: 螺栓排列图如下所示
验算被连接钢板的强度 a. 承压型设计
查
表
可
知
,
当
满足要求。 b. 摩擦型设计 净截面强度验算：
满足要求； 毛截面强度验算:
满足要求。
20. 如图 3－６２所示的连接节点,斜杆承受轴心拉力设计值 柱翼缘采用 10 个８.8 级摩擦型高强度螺栓连接，抗滑移系数 螺栓直径。